[发明专利]一种IPv4/IPv6转换网关以及转换方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络通信技术领域，具体涉及一种IPv4/IPv6的转换网关以及转换方法。

背景技术

TCP/IP协议族是全球因特网所采用的协议族，IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。由于IPv4协议的固有局限性以及全球IPv4地址资源的短缺，人们设想将IPv4向IPv6迁移。在解决地址短缺问题的同时，IPv6的引进提高了网络的整体吞吐量、改善了服务质量(QoS，Quality of Service)、网络安全性有更好的保证，并且支持即插即用和移动性，更好的实现了多播功能。然而，IPv4向IPv6的迁移不可能在短时间内完成，因此IPv4与IPv6将要在一段时间内共存。然而，在网络通信中为了维护一个Internet，IPv4到IPv6的转换是不可避免的，但是大量研究表明，要寻找到适合任何环境下的IPv4到IPv6的转换是非常困难的。

目前，通过一些研究提出了运用NAT技术来支持IPv4到IPv6的转换。但是SIIT要求使用转化器的IPv6节点，在它与IPv4节点通信时，必须要有由IPv4转换的IPv6地址，但是路由协议需要额外地支持IPv4转换地址，因而增加了实现的难度。Dual Stack(RFC 2893 obsolete RFC1933)解决方法是在每个客户机与服务器上安装双协议栈，虽然它无需状态信息，但是它增加了整个网络的复杂程度，且由于使用的是双协议栈，就必须对每台主机赋给两个地址(一个IPv4，一个IPv6)，对于现今IPv4地址缺乏的状况也没有起缓解的作用。NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation)转换方法需要对每个连接都保持大量的转换状态，这样一定程度上带来了操作的复杂性；RFC6144/RFC6052描述了一种IPv4/IPv6的地址转换机制，但IPv6地址只能取嵌入IPv4地址的形式，不能用于任意单播IPv6地址的情形，限制了IPv6部署的灵活性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的IPv4到IPv6的转换技术存在的问题，提出了一种IPv4/IPv6转换网关。

本发明的技术方案是：一种IPv4/IPv6转换网关，包括：调度模块、收发数据包模块、IPv4/IPv6地址映射模块、地址转换模块和协议转换模块，其中，

调度模块，用于调度处理所述转换网关的各个模块；

收发数据包模块，用于实现数据包的收发转换；

IPv4/IPv6地址映射模块，用于根据网络中服务器地址数量的大小确定地址映射表，记录IPv4地址与IPv6地址之间的映射关系；

地址转换模块，用于实现IPv4地址与IPv6地址之间的相互转换，具体为：当实现IPv4到IPv6的转换时，报文的目的地址是按照预设的地址映射表转换，源地址则是通过增加96位前缀转换的；当实现IPv6到IPv4的转换时，报文的源地址是按照预设的地址映射表转换，目的地址则是通过增加96位前缀转换的。

协议转换模块，用于实现IPv4协议与IPv6协议间的相互转换。

为实现本发明的目的还提出了一种IPv4/IPv6转换方法，首先IPv4/IPv6转换网关判断收到的数据帧是IPv4数据帧还是IPv6数据帧，然后再检查目的地址，如果该帧目的地址不是IPv6服务器的IPv4保留地址或者IPv6中的IPv4保留地址，则将该帧直接转发或者丢弃；如果收到的是IPv4帧且其目的地址是IPv6服务器的IPv4保留地址，则对该帧进行IPv4到IPv6的转换，即按照预设的地址映射表将报文的目的地址进行转换，并将源地址增加96位前缀，进而更改帧头部，计算校验和，然后封包转发到IPv6网络中去；如果收到的是IPv6帧且其目的地址是IPv4地址在IPv6中的保留地址，则对该帧进行IPv6到IPv4的转换，即按照预设的地址映射表将报文的源地址进行转换，并将目的地址则增加96位前缀，进而更改帧头部，计算校验，然后封包转发到IPv4网络中去，所述地址映射表具体为根据网络中服务器地址数量的大小记录IPv4地址与IPv6地址之间的映射关系。